專利名稱：電壓控制晶體振蕩器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及晶體振蕩器領(lǐng)域，更具體地涉及一種電壓控制晶體振蕩器。
背景技術(shù)：
相位噪聲是指在系統(tǒng)內(nèi)各種噪聲作用下引起的輸出信號(hào)相位的隨機(jī)起伏，是衡量 頻率標(biāo)準(zhǔn)源壓控晶振信號(hào)穩(wěn)定質(zhì)量的重要指標(biāo)。隨著通信系統(tǒng)中的時(shí)鐘速度邁入GHz級(jí)， 相位噪聲在模擬設(shè)計(jì)中十分關(guān)鍵，在數(shù)字芯片和電路板的性能中占據(jù)關(guān)鍵重要的位置。在 高速系統(tǒng)中，時(shí)鐘或振蕩器波形的時(shí)序誤差會(huì)限制一個(gè)數(shù)字I/O接口的最大速率，增大通 信鏈路的誤碼率，甚至限制A/D轉(zhuǎn)換器的動(dòng)態(tài)范圍。相位噪聲影響著調(diào)頻、調(diào)相系統(tǒng)的最終 信噪比，惡化某些調(diào)幅檢波器的性能，影響頻分多址接收系統(tǒng)的最大噪聲功率等，在很多高 級(jí)電子系統(tǒng)和設(shè)備中，要求有一個(gè)低相位噪聲的頻率源。在現(xiàn)代通訊系統(tǒng)中，由于其狀態(tài)呈 現(xiàn)多樣化，頻道又很密集，并且在一定工作時(shí)段中不斷地實(shí)時(shí)變換，如果本振信號(hào)的相噪較 差，會(huì)增加通信中的誤碼率，影響載頻跟蹤精度，所以對(duì)相噪的要求也愈來(lái)愈高。石英晶體振蕩器的應(yīng)用已有幾十年的歷史，因其具有頻率穩(wěn)定度高這一特點(diǎn)，故 在電子技術(shù)領(lǐng)域中一直占有重要的地位。尤其是信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展，更使這種晶體 振蕩器煥發(fā)出勃勃生機(jī)。石英晶體振蕩器在遠(yuǎn)程通信、衛(wèi)星通信、移動(dòng)電話系統(tǒng)、全球定位 系統(tǒng)、導(dǎo)航、遙控、航空航天、高速計(jì)算機(jī)、精密計(jì)測(cè)儀器及消費(fèi)類民用電子產(chǎn)品中，作為標(biāo) 準(zhǔn)頻率源或脈沖信號(hào)源，提供頻率基準(zhǔn)，是目前其它類型的振蕩器所不能替代的。石英晶體 振蕩器分非溫度補(bǔ)償式晶體振蕩器、溫度補(bǔ)償晶體振蕩器、電壓控制晶體振蕩器、恒溫晶體 振蕩器和數(shù)字化/ μ Ρ補(bǔ)償式晶體振蕩器等幾種類型。其中，電壓控制晶體振蕩器具有較為 穩(wěn)定的工作頻率，以及較高精確度，并且它在老化率、溫度穩(wěn)定性、長(zhǎng)期穩(wěn)定度和短期穩(wěn)定 度等方面的性能都非常好，因此常作為精密時(shí)頻信號(hào)源被廣泛應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域中。電壓控 制晶體振蕩器作為時(shí)鐘設(shè)備的核心部件，關(guān)注現(xiàn)代電子系統(tǒng)中的相位噪聲影響，更需要考 慮如何減小相位噪聲。傳統(tǒng)的電壓控制晶體整蕩器包括電壓控制器、晶體振蕩元件、單片機(jī) 以及溫度傳感器，溫度傳感器采集溫度信息并輸入單片機(jī)，單片機(jī)將該溫度信息處理后輸 入晶體振蕩元件的壓控端，同時(shí)，電壓控制器的輸出端連接在晶體振蕩器的壓控端。其并沒 有包括濾波電路，晶體振蕩器輸出工作頻率相位噪聲相對(duì)較大，相噪曲線上有較多雜刺。因此，亟待一種帶有濾波電路的電壓控制晶體振蕩器，來(lái)提高電壓控制晶體振蕩 器輸出信號(hào)的質(zhì)量，并克服上述缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種帶有濾波電路的電壓控制晶體振蕩器，所述電壓控制 晶體振蕩器能夠提高相噪比，并且提高電壓控制晶體振蕩器輸出信號(hào)的質(zhì)量，同時(shí)降低了 其生產(chǎn)成本。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種電壓控制晶體振蕩器，所述電壓控制晶體 振蕩器包括晶體振蕩器、濾波電路以及控制電壓產(chǎn)生電路，所述濾波電路包括電阻及電容，所述控制電壓產(chǎn)生電路電連接所述電阻的一端，所述電阻的另一端電連接所述電容的一端 以及所述晶體振蕩器，所述電容的另一端接地設(shè)置。較佳地，所述電壓控制晶體振蕩器還包括溫度補(bǔ)償電路，所述溫度補(bǔ)償電路電連 接所述濾波電路的所述電阻，加法器電連接于所述濾波電路與所述晶體振蕩器之間。較佳地，所述電壓控制晶體振蕩器還包括溫度傳感器、溫度處理器以及加法器，所 述溫度傳感器電連接所述溫度處理器的輸入端，所述溫度處理器的輸出端電連接所述濾波 電路的所述電阻，加法器電連接于所述濾波電路與所述晶體振蕩器之間。所述溫度傳感器 檢測(cè)所述電壓控制晶體振蕩器的外部環(huán)境溫度，并將所述溫度信號(hào)傳輸至所述溫度處理 器，溫度處理器將處理完畢的溫度反饋信號(hào)輸入到晶體振蕩器中。較佳地，所述電壓控制晶體振蕩器中的所述溫度處理器是單片機(jī)，單片機(jī)的數(shù) 字-模擬轉(zhuǎn)換端與濾波電路電連接。較佳地，所述電壓控制晶體振蕩器中的所述濾波電路中的所述電阻值為10千歐 姆-200千歐姆，所述濾波電路中的電容值為0. 01微法-0. 1微法。較佳地，在所述電壓控制晶體振蕩器中，所述濾波電路的所述電阻值是100千歐 姆，所述濾波電路中的所述電容值是0. 1微法。較佳地，所述電壓控制晶體振蕩器還包括分頻器，所述分頻器電連接所述晶體振 蕩器的輸出端。與現(xiàn)有技術(shù)相比，由于增加了濾波電路，本發(fā)明電壓控制晶體振蕩器濾除了其輸 出的相噪曲線上的雜刺，使得相噪曲線更加平滑，增加了相噪比，提高了電壓控制晶體振蕩 器輸出信號(hào)的質(zhì)量。傳統(tǒng)的電壓控制晶體振蕩器即使有濾波電路，其濾波電路是采用三極 管或者經(jīng)過選頻網(wǎng)絡(luò)來(lái)實(shí)現(xiàn)，其組成電路復(fù)雜，不符合現(xiàn)在電子產(chǎn)品小型化的趨勢(shì)要求。本 發(fā)明電壓控制晶體振蕩器中的濾波電路僅僅由電阻和電容組成實(shí)現(xiàn)，在達(dá)到同樣的濾波效 果之外，降低了電壓控制晶體振蕩器的生產(chǎn)成本。通過以下的描述并結(jié)合附圖，本發(fā)明將變得更加清晰，這些附圖用于解釋本發(fā)明 的實(shí)施例。


圖1是本發(fā)明電壓控制晶體振蕩器第一實(shí)施例的元器件連接示意圖。圖2是本發(fā)明電壓控制晶體振蕩器第二實(shí)施例的元器件連接示意圖。圖3是本發(fā)明電壓控制晶體振蕩器第三實(shí)施例的元器件連接示意圖。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在參考附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例，附圖中類似的元件標(biāo)號(hào)代表類似的元件。本 發(fā)明提供了一種帶有濾波電路的電壓控制晶體振蕩器，所述電壓控制晶體振蕩器能夠提高 相噪比，并且提高電壓控制晶體振蕩器輸出信號(hào)的質(zhì)量，同時(shí)降低了其生產(chǎn)成本。圖1所示為本發(fā)明電壓控制晶體振蕩器第一實(shí)施例的元器件連接示意圖。參考圖 1，電壓控制晶體振蕩器10包括晶體振蕩器11、濾波電路12以及控制電壓產(chǎn)生電路13。所 述濾波電路12包括電阻121以及電容122，所述電阻121與所述電容122串聯(lián)設(shè)置。所述 控制電壓產(chǎn)生電路13由客戶端電子產(chǎn)品發(fā)出，客戶端電子產(chǎn)品發(fā)出的電壓信號(hào)用于控制晶體振蕩器輸出的工作頻率；具體地，控制電壓產(chǎn)生電路13所發(fā)出的電壓信號(hào)與晶體振蕩 器輸出的工作頻率成正比，且兩者大致上成線性關(guān)系。控制電壓產(chǎn)生電路13的電壓信號(hào)輸 出端電連接所述電阻121的一端，所述電阻121的另一端電連接所述電容122的一端以及 所述晶體振蕩器11的電壓控制輸入端，所述電容122的另一端與客戶端電子產(chǎn)品的接地引 腳電連接設(shè)置。在本實(shí)施例中，電阻121的電阻值是100千歐姆，電容122的電容值是0. 1 微法。在該電阻值與電容值下，晶體振蕩器11輸出的頻率信號(hào)最佳。在其它實(shí)施例中，所 述電阻121可取10千歐姆-200千歐姆之間的電阻值，所述電容122可取在0. 01微法-0. 1 微法之間的電容值。在本實(shí)施例中，由于增加了濾波電路12，電壓控制晶體振蕩器10濾除 了其輸出的相噪曲線上的雜刺，使得相噪曲線更加平滑，增加了相噪比，提高了電壓控制晶 體振蕩器輸出信號(hào)的質(zhì)量。該濾波電路12僅采用電阻121以及電容122串聯(lián)組成，避免了 傳統(tǒng)電壓控制晶體振蕩器中的濾波電路采用三極管或者選頻網(wǎng)絡(luò)來(lái)組成復(fù)雜濾波電路的 情況，符合現(xiàn)代電子產(chǎn)品小型化的趨勢(shì)要求；在達(dá)到同樣的濾波效果之外，降低了電壓控制 晶體振蕩器的生產(chǎn)成本。圖2是本發(fā)明電壓控制晶體振蕩器第二實(shí)施例的元器件連接示意圖。參考圖2， 電壓控制晶體振蕩器20包括晶體振蕩器21、濾波電路22、控制電壓產(chǎn)生電路23、溫度傳感 器對(duì)、溫度處理器以及加法器26。在本實(shí)施例中，溫度補(bǔ)償電路包括溫度傳感器M和溫度 處理器，并且，溫度處理器是單片機(jī)25，在其它實(shí)施例中，溫度處理器可以為其它微處理器。 結(jié)合圖1-2，濾波電路22與第一實(shí)施例中的濾波電路12的電路組成及其連接方式相同，即 濾波電路22由電阻221及222串聯(lián)而成。同樣地，在本實(shí)施例中，電阻121的電阻值是100 千歐姆，電容122的電容值是0. 1微法。在該電阻值與電容值下，晶體振蕩器11輸出的頻 率信號(hào)最佳。在其它實(shí)施例中，所述電阻121可取10千歐姆-200千歐姆之間的電阻值，所 述電容122可取在0. 01微法-0. 1微法之間的電容值。參考圖2，溫度傳感器M電連接所述單片機(jī)25的輸入端，所述單片機(jī)25的數(shù) 字-模擬轉(zhuǎn)換端電連接所述濾波電路22中的電阻221，加法器沈電連接在所述濾波電路 22與所述晶體振蕩器21之間。具體地，所述溫度傳感器M檢測(cè)所述電壓控制晶體振蕩器 20的外部環(huán)境溫度，并將所述溫度信號(hào)傳輸至所述單片機(jī)25，單片機(jī)25將該溫度信號(hào)處理 成相對(duì)應(yīng)的數(shù)字反饋信號(hào)，該數(shù)字反饋信號(hào)為溫度補(bǔ)償信號(hào)，用于控制晶體振蕩器21輸出 的頻率不受外部溫度環(huán)境的影響。單片機(jī)25將該數(shù)字反饋信號(hào)傳輸至濾波電路22中的電 阻221 ；同時(shí)，與第一實(shí)施例相同，控制電壓產(chǎn)生電路23的電壓信號(hào)輸出端電連接濾波電路 22中電阻221。單片機(jī)25的數(shù)字反饋信號(hào)以及控制電壓產(chǎn)生電路23的電壓信號(hào)一起輸入 到濾波電路22中電阻221，上述數(shù)字反饋信號(hào)以及電壓信號(hào)經(jīng)過濾波電路22后，繼而一起 輸入到加法器沈中，經(jīng)過加法器沈的信號(hào)混合處理后，輸入至晶體振蕩器21的電壓控制 輸入端。晶體振蕩器11將經(jīng)過濾波電路22濾波后的以及經(jīng)過加法器沈處理后的電壓控 制信號(hào)以及數(shù)字反饋信號(hào)輸入至晶體振蕩器21中，晶體振蕩器21相應(yīng)地輸出工作頻率。較佳地，參考圖3，本發(fā)明電壓控制晶體振蕩器的第三個(gè)實(shí)施例中，其還包括分頻 器27，分頻器27連接在晶體振蕩器21的輸出端，對(duì)晶體振蕩器21的輸出頻率進(jìn)行分頻。以上結(jié)合最佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，但本發(fā)明并不局限于以上揭示的實(shí)施 例，而應(yīng)當(dāng)涵蓋各種根據(jù)本發(fā)明的本質(zhì)進(jìn)行的修改、等效組合。
權(quán)利要求
1.一種電壓控制晶體振蕩器，其特征在于，包括晶體振蕩器、濾波電路以及控制電壓產(chǎn) 生電路，所述濾波電路包括電阻及電容，所述控制電壓產(chǎn)生電路的電連接所述電阻的一端， 所述電阻的另一端電連接所述電容的一端以及所述晶體振蕩器，所述電容的另一端接地設(shè)置。
2.如權(quán)利要求1所述的電壓控制晶體振蕩器，其特征在于，還包括溫度補(bǔ)償電路，所述 溫度補(bǔ)償電路電連接所述濾波電路的所述電阻，加法器電連接于所述濾波電路與所述晶體 振蕩器之間。
3.如權(quán)利要求2所述的電壓控制晶體振蕩器，其特征在于，還包括溫度傳感器、溫度處 理器以及加法器，所述溫度傳感器電連接所述溫度處理器的輸入端，所述溫度處理器的輸 出端電連接所述濾波電路的所述電阻，加法器電連接于所述濾波電路與所述晶體振蕩器之 間。
4.如權(quán)利要求3所述的電壓控制晶體振蕩器，其特征在于，所述溫度處理器是單片機(jī)。
5.如權(quán)利要求1所述的電壓控制晶體振蕩器，其特征在于，所述濾波電路中的所述電 阻值為10千歐姆-200千歐姆，所述濾波電路中的電容值為0. 01微法-0. 1微法。
6.如權(quán)利要求5所述的電壓控制晶體振蕩器，其特征在于，所述濾波電路中的所述電 阻值是100千歐姆，所述濾波電路中的所述電容值是0. 1微法。
7.如權(quán)利要求1所述的電壓控制晶體振蕩器，其特征在于，還包括分頻器，所述分頻器 電連接所述晶體振蕩器的輸出端。
全文摘要
本發(fā)明公開了提供一種帶有濾波電路的電壓控制晶體振蕩器，所述電壓控制晶體振蕩器包括晶體振蕩器、濾波電路以及控制電壓產(chǎn)生電路，所述濾波電路包括電阻及電容，所述控制電壓產(chǎn)生電路電連接所述電阻的一端，所述電阻的另一端電連接所述電容的一端以及所述晶體振蕩器，所述電容的另一端接地設(shè)置。所述電壓控制晶體振蕩器能夠提高相噪比，并且提高電壓控制晶體振蕩器輸出信號(hào)的質(zhì)量，同時(shí)降低了其生產(chǎn)成本。
文檔編號(hào)H03B5/04GK102082549SQ20101059990
公開日2011年6月1日 申請(qǐng)日期2010年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月22日
發(fā)明者劉朝勝 申請(qǐng)人:廣東大普通信技術(shù)有限公司